DE1208824B - Method for producing an ohmic metallic contact electrode on a half-body of a semiconductor component - Google Patents

Method for producing an ohmic metallic contact electrode on a half-body of a semiconductor component

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DE1208824B
DE1208824B DET19883A DET0019883A DE1208824B DE 1208824 B DE1208824 B DE 1208824B DE T19883 A DET19883 A DE T19883A DE T0019883 A DET0019883 A DE T0019883A DE 1208824 B DE1208824 B DE 1208824B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIlHOIl

Deutsche KL: 21g-U/02German KL: 21g-U / 02

Nummer: 1208 824Number: 1208 824

Aktenzeichen: T19883 VIII c/21 gFile number: T19883 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 30. März 1961 Filing date: March 30, 1961

Auslegetag: 13. Januar 1966Opened on: January 13, 1966

Die Erfindung beträft ein Verfahren zur Herstellung einer ohmschen metallischen Kontaktelektrode an einem Halbleiterkörper eines Halbleiterbaulements.The invention relates to a method for producing an ohmic metallic contact electrode a semiconductor body of a semiconductor component.

In der Halbleiter-Technologie besteht häufig das Problem, an einem Halbleiterkörper eine metallische Kontaktelektrode mit möglichst guten elektrischen Eigenschaften an der Kontaktstelle anzubringen.In semiconductor technology there is often the problem of a metallic body on a semiconductor body To attach a contact electrode with the best possible electrical properties at the contact point.

So ist es z. B. bekanntgeworden, eine Spitze, die die Kontaktelektrode darstellt, federnd oder auf sonst geeignete Weise an die Oberfläche des Halbleiterkörpers zu drücken, so daß an der Berührungsstelle ein möglichst guter elektrischer Kontakt besteht. Es ist auch bekanntgeworden, eine Vielzahl von kleinen Kontaktpunkten zwischen einer Kontaktelektrode und einem Halbleiterkörper dadurch herzustellen, daß man die Kontaktelektrode gitter- oder geflechtartig ausbildet und mit geeigneten Mitteln gegen die Halbleiteroberfläche drückt. Solche nur angedrückten Verbindungen haben den Nachteil, daß sie zunächst elektrisch gesehen relativ unzuverlässig sind und vor allem mechanisch nicht diejenige Festigkeit haben, die auch nur im entfernten der Festigkeit einer Lötstelle od. dgl. nahe kommt. Es muß außerdem als nachteilig betrachtet werden, daß bei derartigen Halbleiterbauelementen stets eine Einrichtung vorgesehen sein muß, um mit möglichst gleichbleibendem Druck die verschiedenen Kontaktstellen der Kontaktelektrode an die Halbleiteroberfläche zu drücken.So it is z. B. became known, a tip that represents the contact electrode, resilient or otherwise suitable way to press the surface of the semiconductor body, so that at the point of contact the electrical contact is as good as possible. It has also come to be known a wide variety of small ones Establish contact points between a contact electrode and a semiconductor body by that the contact electrode is formed like a grid or braid and with suitable means against the Semiconductor surface presses. Such only pressed connections have the disadvantage that they initially are relatively unreliable from an electrical point of view and, above all, mechanically do not have the strength which comes close to the strength of a soldering point or the like only at a distance. It must also be be considered disadvantageous that a device is always provided in such semiconductor components must be in order to reach the various contact points of the contact electrode with as constant a pressure as possible to press against the semiconductor surface.

Es ist ferner bekanntgeworden, eine aus einem Leiter bestehende Spitze durch Anwenden von Druck und Wärme mit HiKe einer sogenannten Thermo-Druckverbindung mit einer Halbleiteroberfläche zu verbinden. Diese letztere Verbindung hat den Vorteil sehr guter elektrischer Leitfähigkeit an der Kontaktstelle, aber den Nachteil, daß die Kontaktstelle querschnittsmäßig sehr klein ist und somit für größere Leistungen unbrauchbar ist.It has also become known to make a tip made of a conductor by applying pressure and To combine heat with HiKe, a so-called thermal pressure connection, with a semiconductor surface. This latter connection has the advantage of very good electrical conductivity at the contact point, but the disadvantage that the contact point is very small in terms of cross-section and thus for larger ones Services is unusable.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zu finden, mit dessen Hilfe man eine Kontaktelektrode an einem Halbleiterkörper herstellen kann, die mechanisch fest und elektrisch sehr gut leitend auf möglichst großer Fläche mit dem Halbleiterkörper selbst verbunden ist. Dabei stellte sich als größte Schwierigkeit in den Weg, daß die gebräuchlichen Halbleitermaterialien meist sehr spröde sind und daß aus diesem Grund bei irgendeiner flächenhaften Verbindung eines Leiters mit einem Halbleiterkörper die aus den verschiedenen Temperaturausdehnungskoeffizienten resultierenden Schwierigkeiten überwunden werden mußten.The invention has the task of finding a method with the help of which one Can produce contact electrode on a semiconductor body that is mechanically strong and electrically very is connected to the semiconductor body itself in a highly conductive manner over the largest possible area. It posed The greatest difficulty in the way is that the common semiconductor materials are usually very brittle are and that for this reason with any planar connection of a conductor with a Semiconductor body the difficulties resulting from the different temperature expansion coefficients had to be overcome.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Herstellen einer ohmschen metallischen Kontakt-Verfahren zum Herstellen einer ohmschen
metallischen Kontaktelektrode an einem
Halbkörper eines Halbleiterbauelements
The invention thus relates to a method for producing an ohmic metallic contact method for producing an ohmic contact
metallic contact electrode on one
Half body of a semiconductor component

Anmelder:Applicant:

Tektronix Inc., Baeverton, Oreg. (V. St. A.)Tektronix Inc., Baeverton, Oreg. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. K.-A. Brose, Patentanwalt,Dipl.-Ing. K.-A. Brose, patent attorney,

Pullach (Isartal), Wiener Str. 2Pullach (Isar Valley), Wiener Str. 2

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Thomas Boyd Hutchins IV, Baeverton, Oreg.Thomas Boyd Hutchins IV, Baeverton, Oreg.

(V. St. A.)(V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 21. November 1960
(70 784)
Claimed priority:
V. St. v. America November 21, 1960
(70 784)

elektrode an einem Halbleiterkörper eines Halbleiterelements. Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß so durchgeführt, daß auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers ein Metalldrahtgitter oder -geflecht gelegt wird und. daß dann durch Einwirken von Druck und durch Aufheizen auf eine Temperatur unterhalb der Schmelzpunkte des Drahtgitter- oder -geflechtmaterials und des Halbleitermaterials oder des Eutektikums von beiden Materialien an den Kreuzungsstellen des Metalldrahtgitters oder -geflechtes mechanisch feste Thermo-Druckverbindungen zum Halbleiterkörper ausgebildet werden.electrode on a semiconductor body of a semiconductor element. This method is so according to the invention carried out that placed on the surface of the semiconductor body, a metal wire grid or mesh will and. that then by the action of pressure and by heating to a temperature below the Melting points of the wire mesh or mesh material and the semiconductor material or eutectic of mechanically strong thermal pressure connections between the two materials at the crossing points of the metal wire mesh or mesh be formed into the semiconductor body.

Ersichtlich löst die Erfindung damit die Schwierigkeiten bei der Herstellung von Kontaktelektroden, die dann entstehen, wenn man relativ großflächige Verbindungen benötigt und diese Verbindungen mechanisch fest sein sollen. Dadurch, daß in vernünftigen technologischen Grenzen die Fläche, an welcher das Drahtgitter oder -geflecht gegen die Halbleiteroberfläche gedrückt und in der eben beschriebenen Weise befestigt werden kann, kann man also auch sehr große ohmsche Verbindungen zwischen einer Kontaktelektrode und einem Halbleitermaterial herstellen; d. h. also, daß der Kontaktquerschnitt groß wird und man damit auch hohe Leistungen über die Kontaktstellen übertragen kann.Obviously, the invention solves the difficulties in the manufacture of contact electrodes, the then arise when you need relatively large-area connections and these connections mechanically should be firm. Because, within reasonable technological limits, the area on which the Wire mesh or mesh pressed against the semiconductor surface and in the manner just described can be attached, so you can also very large establish ohmic connections between a contact electrode and a semiconductor material; d. H. So that the contact cross-section is large and one thus also high performance over the contact points can transfer.

Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des oben beschriebenen Verfahrens kann vorgesehenIn a particularly advantageous development of the method described above, provision can be made

509 778/28tt509 778 / 28tt

3 43 4

sein, daß auf die dem Halbleiterkörper abliegende Erzeugung sauberer Kontaktflächen zwischen diesenbe that on the remote from the semiconductor body generation of clean contact surfaces between them

Seite ein zweiter Körper gelegt wird und in einem Oberflächen und der Oberfläche der Drähte des GittersSide a second body is placed and in a surface and the surface of the wires of the grid

Arbeitsgang gemäß dem oben beschriebenen Ver- 14 geätzt oder auf andere Weise gereinigt. Das GitterOperation according to the above-described etched 14 or otherwise cleaned. The grid

fahren der Halbleiterkörper mittels des Metallgitters 14 wurde zuvor gereinigt, beispielsweise entfettetmoving the semiconductor body by means of the metal grid 14 was previously cleaned, for example degreased

oder -geflechtes mit dem zweiten Körper elektrisch 5 oder geätzt oder beides. Damit die Teile 10 und 12or braid with the second body electrically 5 or etched or both. So that parts 10 and 12

leitend verbunden wird. Damit besteht praktisch die und das Gitter 14 erhitzt werden können, ist ein Teil 16is conductively connected. A part 16 thus practically exists and the grid 14 can be heated

Möglichkeit, den zweiten Körper, der sich auf der aus leitendem Metall so angeordnet, daß es mit einemPossibility of placing the second body on the conductive metal so that it connects to one

dem Halbleiterkörper gegenüberliegenden Seite des der Teile 10 oder 12, beispielsweise mit dem Teil 12,the side of the parts 10 or 12 opposite the semiconductor body, for example with part 12,

Metallgeflechtes befindet, entweder aus Metall oder in Verbindung steht.Metal mesh located, either made of metal or connected.

ebenfalls aus einem Halbleitermaterial oder einem io Die beschriebene Anordnung wird dann zwischenalso made of a semiconductor material or an io The arrangement described is then between

anderen spröden Material zu wählen, so daß eine zwei Platten 18 aus feuerbeständigem, hitzeisolieren-to choose another brittle material, so that a two plates 18 made of fire-resistant, heat-insulating

Möglichkeit besteht, derartige sonst sehr schwierig dem Material gebracht, beispielsweise AluminiumoxydThere is a possibility of such an otherwise very difficult material, for example aluminum oxide

miteinander elektrisch gut zu verbindende Teile zu oder Tonerde. Diese Anordnung wird dann zwischenParts that can be electrically connected to one another or alumina. This arrangement is then between

verbinden. zwei Metallbacken 20 und 22 gebracht, die einen Teilassociate. brought two metal jaws 20 and 22, which are a part

Als Halbleitermaterialien kommen zur Anwendung xs einer C-förmigen Schraubzwinge24bilden(s. Fig. 2).The semiconductor materials used are a C-shaped screw clamp 24 (see FIG. 2).

an erster Stelle Silicium und Germanium in Frage, Die Teile 18,10,14,12,16 und 18 werden dann zwischenin the first place silicon and germanium in question, the parts 18,10,14,12,16 and 18 are then between

weiterhin aber auch Gallium, Arsenmetall, Indium- den Backen 20 und 22 in der aus F i g. 2 ersichtlichenbut also gallium, arsenic metal, indium the jaws 20 and 22 in the FIG. 2 can be seen

antimonid, Aluminiumarsenid, -phosphid oder anti- Weise durch Drehen der Spindel 32 eingespannt. Dieantimonide, aluminum arsenide, aluminum phosphide or anti-way clamped by turning the spindle 32. the

monid, Galliumphosphid, Gallium- oder Selentellurid. Zwinge wird dann auf ein Tragteil 26 gesetzt, das aufmonid, gallium phosphide, gallium or selenium telluride. Ferrule is then placed on a support part 26 that is on

Es besteht sogar die Möglichkeit, mit HiKe der Er^ 20 einer Verschlußplatte 28 für eine Glocke 30 ruht,There is even the possibility, with HiKe, of the he ^ 20 of a closure plate 28 for a bell 30 rests,

findung Diamant mit einem Drahtgitter in der eingangs Zwischen den entgegengesetzten Enden des alsfinding diamond with a wire mesh in the entrance between the opposite ends of the as

beschriebenen Weise elektrisch gut leitend und mecha- Heizung dienenden Leiters 16 und den sich durch diedescribed way electrically conductive and mechanical heating serving conductor 16 and by the

nisch einigermaßen fest zu verbinden. Ebenso kann Platte 28 erstreckenden Drähten 34 werden die elek-nich to connect reasonably firmly. Likewise, plate 28 extending wires 34 can be the elec-

man Keramikmaterial, Glas oder Quarz mit einer irischen Verbindungen hergestellt und mit einer elek-ceramic material, glass or quartz is made with an Irish compound and with an elec-

solchen Kontaktelektrode aus einem gitterartigen 25 irischen Stromquelle 36 in Reihe mit einem verstell-such contact electrode from a grid-like 25 Irish power source 36 in series with an adjustable

Material verbinden. Mit Hilfe der Erfindung kann baren Widerstand 38 geschaltet. Darauf wird dieConnect material. With the help of the invention, resistor 38 can be switched. Then the

man beispielsweise zwei verschiedene spröde Halb- Glocke 30 aufgesetzt, wonach ein inertes oder redu-for example, two different brittle half-bell 30 are placed, after which an inert or reduced

leiter od. dgl. miteinander mechanisch fest und elek- zierendes Gas durch eine der Röhren 40 eingeführtConductor or the like mechanically fixed to one another and elec- tric gas is introduced through one of the tubes 40

irisch gut leitend verbinden. Man kann aber auch ein und die Luft durch die andere Röhre ausgetriebenconnect irish with good conductivity. But you can also one and expel the air through the other tube

Halbleitermaterial über das Metalldrahtgitter oder 30 werden kann, bis die gewünschte Atmosphäre inner-Semiconductor material over the metal wire mesh or 30 can be until the desired atmosphere inside

-geflecht mit einem Metall verbinden. halb der Glocke 30 herrscht.-connect braid with a metal. half of the bell 30 prevails.

Als solche Metalle kommen hauptsächlich in Frage: Da der Halbleiterkörper 10, mit dem die VerbindungAs such metals are mainly in question: Since the semiconductor body 10, with which the connection

Molybdän, Wolfram, Tantal, Eisen, Platin. hergestellt werden soll, aus einem harten, sprödenMolybdenum, tungsten, tantalum, iron, platinum. should be made from a hard, brittle

Besonders vorteilhaft ist das erfindungsgemäße oder zerbrechlichen Material besteht und das feuer-Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterelements, 35 feste Material des Teils 18 ebenfalls ziemlich spröde dessen Halbleiterkörper aus Silicium besteht, dessen sein kann, sollten die in Berührung stehenden Ober-Metalldrahtgitter aus Nickeldraht von etwa 0,05 mm flächen von allen Teilen präzise aufeinanderpassen, Durchmesser besteht und bei welchem auf der dem was beispielsweise dadurch erreicht wird, daß diese Drahtgitter gegenüberliegenden Seite ein Molybdän- Oberflächen durch Schleifen oder Läppen glatt und plättchen fest mit dem Gitter bzw. Geflecht verbunden 4° parallel gemacht wurden. Es ist wichtig, daß die mit ist. ' dem Gitter 14 in Berührung stehenden OberflächenParticularly advantageous is the fragile material according to the invention and the fire process for the manufacture of a semiconductor element, the solid material of the part 18 is also quite brittle whose semiconductor body is made of silicon, which may be the contacting upper metal wire grids made of nickel wire with surfaces of about 0.05 mm, all parts fit together precisely, Diameter consists and in which on what is achieved, for example, in that this Wire mesh opposite side a molybdenum surface by grinding or lapping smooth and platelets firmly connected to the grid or braid were made 4 ° parallel. It is important that the is. 'Surfaces in contact with the grid 14

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung der Teile 10 und 12 ebenfalls im wesentlichen parallelFurther advantageous details of the invention of parts 10 and 12 are also essentially parallel

sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt. zueinander stehen, so daß der auf die verschiedenenare placed under protection in the subclaims. stand to each other, so that the on the different

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf kleinen Kontaktflächen des Gitters 14 ausgeübte DruckIn the following, the invention will be described with reference to pressure exerted on small contact areas of the grid 14

die Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen zeigt 45 im wesentlichen an allen diesen Kontaktflächen gleichthe drawing explains. In the drawings, 45 shows essentially the same on all of these contact surfaces

F i g. 1 einen Querschnitt in stark vergrößertem ist. Die Sehraubzwinge 24 wird so lange angezogen,F i g. 1 is a cross-section on a greatly enlarged scale. The visual clamp 24 is tightened until

Maßstab einer Anordnung zur Herstellung einer bis an den kleinen Kontaktflächen ein relativ hoherScale of an arrangement for the production of a relatively high up to the small contact areas

großflächigen Verbindung gemäß der vorliegenden Einheitsdruck herrscht, wobei dieser Druck so hochLarge-area connection according to the present unit pressure prevails, this pressure being so high

Erfindung, sein kann, daß die mit den Oberflächen der Teile 10Invention, can be that with the surfaces of the parts 10

F i g. 2 eine zum Teil schaubildliche Seitenansicht 5° und 12 in Berührung stehenden runden Teile derF i g. FIG. 2 shows a partially diagrammatic side view 5 ° and 12 in contact with round parts of FIG

einer Vorrichtung, die zur Herstellung einer Groß- Drähte verformt werden. Der somit an jeder dera device that is deformed to produce large wires. The thus at each of the

flächenverbindung gemäß der vorliegenden Erfindung kleinen Kontaktflächen des Gitters herrschende DruckSurface connection according to the present invention small contact areas of the grid prevailing pressure

verwendet werden kann, und ist so gewählt, daß bei einem nachfolgenden Er-can be used, and is chosen so that in a subsequent er

F i g. 3 einen Querschnitt in sehr stark vergrößertem wärmungsvorgang Thermo-Druckverbindungen entMaßstab des entstehenden Produkts. 55 stehen. Der Druck ist so gewählt, daß Thermo-Druck-F i g. 3 shows a cross-section in a very greatly enlarged heating process of thermal pressure connections to scale of the resulting product. 55 stand. The pressure is chosen so that thermal printing

In Fig. 1 ist eine Anordnung gezeigt, die ein verbindungen nicht zwischen den anderen Teilen derIn Fig. 1 an arrangement is shown which does not have a connections between the other parts of the

erstes Teil 10 aus festem Halbleitermaterial, z. B. Anordnung entstehen können.first part 10 made of solid semiconductor material, e.g. B. arrangement can arise.

Silicium, enthält. Das Silicium kann entweder in Mittels eines durch das leitende Teil 16 von derSilicon. The silicon can either by means of a through the conductive part 16 of the

reinem Zustand vorliegen oder in Form von dotiertem Quelle 36 her fließenden Stromes werden die mitein-in the pure state or in the form of a doped source 36 flowing current

p- oder η-leitendem Material. Das Teil 10 hat die 60 ander zu verbindenden Teile, nämlich die Teile 10,12p- or η-conductive material. The part 10 has the 60 parts to be connected to one another, namely the parts 10, 12

Form einer kleinen Platte. Ein zweites Teil 12 aus und 14 auf eine Temperatur erwärmt, bei der dieShape of a small plate. A second part 12 and 14 heated to a temperature at which the

festem Material, beispielsweise Molybdän, ist gegen- Thermo-Druckverbindungen erzeugt werden. Mansolid material, for example molybdenum, is to be produced against thermal pressure connections. Man

über dem Teil 10 angeordnet, und ein gewebtes Draht- unterbricht dann den Heizstrom und läßt dann die gitter 14 aus einem geeigneten verformbaren Metall Teile unter Druck und in der Atmosphäre unter der liegt zwischen den Teilen 10 und 12. Die gegenüber- 65 Glocke abkühlen. Danach wird die Glocke abgehoben liegenden Flächen der Teile 10 und 12 sind geläppt und die Schraubzwinge 24 geöffnet. Das endgültige oder poliert oder in anderer geeigneter Weise behandelt, Erzeugnis zeigt die F i g. 3 in stark vergrößertem um ebene, parallele Oberflächen zu erzeugen, und zur Maßstab; es besteht aus den zwei Teilen 10 und 12, dieplaced over the part 10, and a woven wire then interrupts the heating current and then leaves the grid 14 made of a suitable deformable metal parts under pressure and in the atmosphere under the lies between parts 10 and 12. Cool down the bell opposite. Then the bell is lifted lying surfaces of the parts 10 and 12 are lapped and the screw clamp 24 is open. The final one or polished or otherwise suitably treated, the product is shown in FIG. 3 in greatly enlarged to create flat, parallel surfaces, and to scale; it consists of the two parts 10 and 12, the

mit dem Gitter 14 durch eine große Anzahl von kleinflächigen Druckverbindungen 42 zwischen den Flächen der Teile 10 und 12 und den Drähten des Gitters verbunden sind. Es soll dabei festgestellt werden, daß die Drähte im allgemeinen winkelig zu den Oberflächen der Teile 10 und 12 verlaufen, so daß sich kurze biegsame oder nachgiebige Metalldrahtstücke 44 zwischen den Verbindungsstellen 42 ergeben. .to the grid 14 by a large number of small area pressure connections 42 between the surfaces of parts 10 and 12 and the wires of the grid are connected. It should be noted that the Wires are generally angled to the surfaces of parts 10 and 12 to make short bends or resilient pieces of metal wire 44 between the junctions 42. .

In einem speziellen Beispiel war das Teil 10 eine kleine Siliciumscheibe von 3,17 mm Durchmesser und 0,508 mm Dicke. Das Teil 12 war eine etwas größere Molybdänplatte von annähernd derselben Dicke, und das Teil 16 hatte eine Molybdänstreifen ähnliche Dicke. Das Gitter bestand aus Nickeldraht solcher Maschenweite, daß etwa 150 kleinfiächige Thermo-Druckver- bindungen auf der Fläche von 3,17 mm Durchmesser entstanden. Die Drähte des verwendeten Nickelgitters haben einen Durchmesser von etwa 0,05 mm, so daß die Größe der Drähte des Gitters 14 in der Zeichnung relativ zur Dicke der Teile 10 und 12 übertrieben dargestellt ist, soweit das vorliegende Beispiel betroffen ist. Für das Teil 12, das mit dem Siliciumteil 10 durch das Nickelgitter 14 und die Thermo-Druckverbindungen verbunden ist, wurde Molybdän gewählt, da der Wärmeausdehnungskoeffizient von Molybdän etwa dem des Siliciums gleicht.In a specific example, part 10 was a small silicon wafer 3.17 mm in diameter and 0.508 mm thick. Part 12 was a slightly larger molybdenum plate of approximately the same thickness, and part 16 was of a thickness similar to molybdenum. The grid consisted of nickel wire with such a mesh size that about 150 small-area thermal printing bonds were created on the area of 3.17 mm in diameter. The wires of the nickel mesh used have a diameter of about 0.05 mm, so that the size of the wires of the grid 14 in the drawing is exaggerated relative to the thickness of parts 10 and 12 as far as the present example is concerned is. For the part 12 that connects to the silicon part 10 through the nickel mesh 14 and the thermal pressure connections molybdenum was chosen because the coefficient of thermal expansion of molybdenum is roughly the same as that of silicon.

Verbindungen der vorbeschriebenen Art können jedoch zwischen Teilen mit beträchtlich größeren Differenzen zwischen deren Wärmeausdehnungskoeffizienten ausgeführt werden, wenn auch die Verbindung um so stabiler ist, je mehr sich die entsprechenden Wärmeausdehnungskoeffizienten einander nähern. Die Drahtabschnitte 44 des Gitters oder Geflechtes kompensieren Unterschiede in der Wärmeausdehnung.However, connections of the type described above can be used between parts with considerably larger Differences between their coefficients of thermal expansion are executed, albeit the connection the more stable it is, the closer the corresponding coefficients of thermal expansion approach one another. the Wire sections 44 of the grid or braid compensate for differences in thermal expansion.

In dem vorstehenden speziellen Beispiel wurde die Anordnung auf 6000C in einer Wasserstoffatmosphäre erhitzt und dann in 20 Minuten in dieser Atmosphäre abgekühlt, wonach die Anordnung von Druck entlastet wurde.In the above specific example, the arrangement was heated to 600 ° C. in a hydrogen atmosphere and then cooled in this atmosphere in 20 minutes, after which the pressure was released from the arrangement.

Die verwendeten Materialien sollten einen Schmelzpunkt aufweisen, der über 400° C liegt, vorzugsweise aber bei mindestens 1000° C liegt. Das Metall des Gitters kann ebenfalls aus einer großen Anzahl von Metallen ausgewählt werden, deren Schmelzpunkte, wie eben besprochen, genügend hoch liegen. Solche Metalle sind mindestens im geringen Ausmaß dehnbar oder verformbar, so daß sie leicht verformt werden, wenn sie zwischen den beiden zu vereinigenden Teilen gepreßt werden. Dafür kommen beispielsweise noch in Frage: Kupfer, Eisen, Platin, Gold oder Silber. Thermo-Druckverbindungen können abhängig von dem verwendeten Material bei Temperaturen in einem Bereich von etwa 400 bis 1000° C gebildet werden.The materials used should have a melting point above 400 ° C, preferably but is at least 1000 ° C. The metal of the grid can also consist of a large number of Metals are selected whose melting points, as just discussed, are sufficiently high. Such Metals are ductile or deformable at least to a small extent, so that they are easily deformed, when pressed between the two parts to be united. For this, for example, still come in question: copper, iron, platinum, gold or silver. Thermal pressure connections may depend on the material used at temperatures in the range of about 400 to 1000 ° C.

Claims (3)

Patentansprüche: 55Claims: 55 1. Verfahren zum Herstellen einer ohmschen metallischen Kontaktelektrode an einem Halbleiterkörper eines Halbleiterbauelements, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Oberfläche des Halbleiterkörpers ein Metalldrahtgitter oder -geflecht gelegt wird und daß dann durch Einwirken von Druck und durch Aufheizen auf eine Temperatur unterhalb der Schmelzpunkte des Drahtgitter- oder -geflechtmaterials und des Halbleitermaterials oder des Eutektikums von beiden Materialien an den Kreuzungsstellen des Metalldrahtgitters oder -geflechtes mechanisch feste Thermo-Druckverbindungen zum Halbleiterkörper ausgebildet werden.1. Method for producing an ohmic metallic contact electrode on a semiconductor body of a semiconductor component, characterized in that the Surface of the semiconductor body a metal wire mesh or mesh is placed and that then by applying pressure and by heating to a temperature below the melting point the wire mesh or mesh material and the semiconductor material or eutectic of both materials mechanically at the crossing points of the metal wire mesh or mesh solid thermal pressure connections are formed to the semiconductor body. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf die dem Halbleiterkörper (10) abliegende Seite des Metalldrahtgitters oder -geflechts eine Platte (12), z. B. aus Metall, gelegt wird und im gleichen Arbeitsgang mit dem Metallgitter oder -geflecht (14) elektrisch leitend verbunden wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the semiconductor body (10) remote side of the metal wire mesh or mesh a plate (12), for. B. made of metal and electrically conductively connected to the metal grid or mesh (14) in the same operation will. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufheizen der miteinander zu verbindenden Teile eines derselben in wärmeleitender Verbindung mit einem durch Widerstandsheizung erhitzten Leiter (16) gehalten wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that for heating the together parts to be connected one of the same in thermally conductive connection with one through Resistance heating heated conductor (16) is held. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die miteinander zu verbindenden Teile (10, 14, 12) gegebenenfalls unter Einschluß des zur Heizung dienenden Leiters (16) aufeinandergestapelt und in einer Schraubzwinge (F i g. 2) zusammengedrückt werden.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the one another to be connected parts (10, 14, 12) optionally including the heating serving conductor (16) stacked on top of one another and pressed together in a screw clamp (FIG. 2) will. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubzwingenbacken (20, 22) über Blöcke (18) aus feuerfestem Material an dem Stapel (10, 14, 12, 16) angelegt werden.5. The method according to claim 4, characterized in that the screw clamp jaws (20, 22) are placed on the stack (10, 14, 12, 16) via blocks (18) of refractory material. 6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckeinwirkung und/oder die Wärmebehandlung in einer inerten oder reduzierenden Atmosphäre vorgenommen werden.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the Application of pressure and / or heat treatment in an inert or reducing atmosphere be made. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleiterkörper (10) aus Silicium, ein Gitter bzw. Geflecht (14) aus Nickeldraht von vorzugsweise 0,05 mm Durchmesser und eine Platte (12) aus Molybdän verwendet werden.7. The method according to any one of claims 2 to 6, characterized in that a semiconductor body (10) made of silicon, a grid or mesh (14) made of nickel wire, preferably 0.05 mm in diameter and a plate (12) made of molybdenum can be used. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Halbleiterkörper und die Metallplatte (10, 12) als runde Platten ausgebildet werden, deren Durchmesser groß ist im Verhältnis zur Maschengröße des Gitters bzw. Geflechts (14).8. The method according to any one of claims 2 to 7, characterized in that the semiconductor body and the metal plate (10, 12) are formed as round plates, the diameter of which is large in relation to the mesh size of the grid or braid (14). 9. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für den zur Widerstandsheizung verwendeten Leiter (16) ein Molybdänband verwendet wird.9. The method according to claim 3, characterized in that for the resistance heating used for Head (16) a molybdenum tape is used. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1120 603;
österreichische Patentschrift Nr. 130 102;
schweizerische Patentschrift Nr. 307 776;
USA.-Patentschriften Nr. 1915 221, 2 290 554, 423 870, 2 595 052;
Maschinery, London, 3. August 1950, S. 138.
Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1120 603;
Austrian Patent No. 130 102;
Swiss Patent No. 307 776;
U.S. Patent Nos. 1915,221, 2,290,554, 423,870, 2,595,052;
Maschinery, London, August 3, 1950, p. 138.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 509 778/280 1.66 © Bundesdruckerei Berlin509 778/280 1.66 © Bundesdruckerei Berlin
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